AT502643B1

AT502643B1 - Einrichtung zum ablagern von in einem gasstrom transportierbaren fasern

Info

Publication number: AT502643B1
Application number: AT0179305A
Authority: AT
Original assignee: Angleitner Helmut Dipl Ing
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2007-05-15
Also published as: AT502643A4

Description

2 AT 502 643 B1

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ablagern von in einem Gasstrom transportierbaren Fasern auf einer Ablagerungsfläche in Form eines Faservlieses mit einem von zumindest zwei Seitenwänden begrenzten von Gas und Fasern durchströmbaren, insbesondere direkt, zur Ablagerungsfläche führenden Transportkanal, wobei der Transportkanal einen in Richtung hin 5 zur Ablagerungsfläche längs erstreckten Abschnitt aufweist, in dem den Transportkanal begrenzende Oberflächen der Seitenwände im Querschnitt in einem in Richtung hin zur Ablagerungsfläche sich öffnenden Winkel von höchstens 15°, insbesondere von höchstens 12°, zueinander angeordnet sind. io Diverse gattungsgemäße Einrichtungen sind beim Stand der Technik bereits bekannt. Sie werden häufig auch als aerodynamische Faservlieslegemaschinen bezeichnet. Mit diesen Maschinen werden im Blas- oder Saugverfahren oder in einem daraus kombinierten Verfahren Faservliese aus Einzelfasern gebildet. Mit solchen Maschinen konnten bisher Faservliese mit einem Gewicht pro Fläche (Vliesgewicht) von bis zu etwa 5000 g/m2 hergestellt werden. In den mit den 15 bjsher bekannten aerodynamischen Faservlieslegeverfahren hergestellten Faservliesen sind die Fasern zufällig orientiert. Es liegt also in der Regel eine omnidirektionale, also nicht gerichtete Orientierung der Fasern vor. Man spricht vom so genannten Wirrvlies.

Eine gattungsgemäße Anlage ist zum Beispiel in der DE 25 30 693 gezeigt. 20

Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten zu schaffen, Faservliese, insbesondere mit hohen Vliesgewichten, herzustellen, bei denen die Fasern im Wesentlichen in zueinander parallelen Ebenen, vorzugsweise schindelförmig, aufeinander geschichtet sind. 25 Eine erfindungsgemäße Einrichtung sieht hierfür vor, dass die Längserstreckung des längs erstreckten Abschnitts mindestens 10 mal, vorzugsweise 20 mal, so lang wie ein am zur Ablagerungsfläche gegenüberliegenden Ende des längs erstreckten Abschnitts vorgesehener Abstand zwischen den den Transportkanal begrenzenden Oberflächen der Seitenwände ist. 30 Durch den längs erstreckten Abschnitt des Transportkanals und das erfindungsgemäße Verhältnis von Öffnungsweite zu Längserstreckung des Transportkanals wird ein enger Schacht geschaffen, durch den die Fasern mit hoher Luftgeschwindigkeit, vorzugsweise bis zu 40-50 m/sec, in Richtung der Ablagerungsfläche geblasen werden, was zu der gewünschten orientierten bzw. schichtförmigen Ablagerung der Fasern im Vlies führt. Durch den erfindungs- 35 gemäß geringen Winkel und die geringe Öffnungsweite zwischen den den Transportkanal begrenzenden Oberflächen der Seitenwände ist eine Wirbelbildung im Transportkanal unterbunden, sodass die Orientierung der Fasern im Gasstrom und damit auch nach dem Ablagern im Faservlies nicht gestört wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann unterschiedlichste Fasermaterialien verarbeiten und Faservliese mit sehr hohem Vliesgewicht erzeugen. 40

Im Sinne des Vermeidens von Verwirbelungen ist es besonders günstig, wenn die den Transportkanal begrenzenden Oberflächen der Seitenwände im längs erstreckten Abschnitt in einem Winkel von höchstens 10°, vorzugsweise von höchstens 8°, zueinander angeordnet sind. 45 Zur weiteren Optimierung kann vorgesehen sein, dass die den Transportkanal begrenzenden Oberflächen der Seitenwände im längs erstreckten Abschnitt im Wesentlichen eben ausgebildet sind.

Insbesondere zur Herstellung besonders schwerer Faservliese ist gemäß eines weiteren Aspek- 50 tes der Erfindung gegebenenfalls zusätzlich vorgesehen, dass der Transportkanal zumindest einen sich in Richtung hin zur Ablagerungsfläche verengenden Abschnitt aufweist. Dieser sich verengende Abschnitt ist bevorzugt zwischen dem längs erstreckten Abschnitt und der Ablagerungsfläche angeordnet. Eine günstige Variante sieht dabei zur Verengung des Transportkanals im sich verengenden Abschnitt, vorzugsweise an den Seitenwänden des Transportkanals an- 55 geordnete, schwenkbare Blenden, vorzugsweise in Form von Blendenblechen, vor. Diese 3 AT 502 643 B1 können durch eine geeignete Schwenkeinrichtung, vorzugsweise synchron, hin- und hergeschwenkt werden, sodass die Fasern nacheinander auf Teilbereichen der Ablagerungsfläche abgelagert werden. 5 Bisher war es bei gattungsgemäßen Einrichtungen üblich, die im Gasstrom transportierten Fasern auf rotierenden Siebtrommeln abzulagern. Dabei bildeten die zylinderförmigen Außenflächen der Siebtrommeln die Ablagerungsfläche, was letztendlich zur ungerichteten Orientierung der Fasern im Faservlies beigetragen hat. Daher ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Ablagerungsfläche im Wesentlichen eben ist. Um endlose Faservliese hersteilen zu können, io sieht eine günstige Ausführungsform dabei vor, dass die Ablagerungsfläche Teil eines Transportbandes ist. Um den Gasstrom nicht zu behindern, kann die Ablagerungsfläche bzw. das Transportband siebförmig ausgebildet sein, sodass Gas durch die Ablagerungsfläche bzw. das Transportband hindurch absaugbar ist. 15 Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, mit der Einrichtung Faservliese mit einem Gewicht pro Fläche von mindestens 5000 g/m2, vorzugsweise von mindestens 6000 g/m2, herzustellen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figu-20 renbeschreibung. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung und Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, in dem der längs erstreckte Abschnitt vergrößert dargestellt ist. 25

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung. Die im Schnitt dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung hat in Richtung senkrecht zur gezeigten Schnittebene eine Quererstreckung, die von der gewünschten Breite des herzustellenden Faservlieses abhängt. Üblich sind dabei Vliesbreiten von bis zu 3 bis 4 m. 30

Die Fasern werden durch beim Stand der Technik bekannte Zuführvorrichtungen 1 und Reißwalzen 2 dem erfindungsgemäß vorgesehenen längs erstreckten Abschnitt 5 des Transportkanals 9 zugeführt. Durch die Gaszufuhr 23 wird das zum Transport der Fasern vorgesehene Gas, in der Regel Luft, zugeführt. Durch die Einlassöffnungen am von der Ablagerungsfläche 4 ab-35 gewandten Ende 14 des längs erstreckten Abschnitts 5 tritt der die Fasern transportierende Gasstrom in den Transportkanal 9 ein. Die Richtung des Gasstroms und damit auch die Transportrichtung für die Fasern im Betrieb der Einrichtung ist durch den Pfeil 12 gekennzeichnet. Der Abstand 15, der den Transportkanal 5 begrenzenden Oberflächen 10 der Seitenwände 11 beträgt am Ende 14 des längs erstreckten Abschnitts 5, also am Einlass in den Transportkanal 40 9 von 1,5 cm bis 2,5 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 2,5 cm. Die Längserstreckung 16 des längs erstreckten Abschnitts 5 in Richtung 12 hin zur Ablagerungsfläche 4 beträgt günstigerweise mindestens 30 cm, vorzugsweise mindestens 40 cm. In besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen ist eine Längserstreckung 16 von mindestens 50 cm, vorzugsweise von mindestens 60 cm vorgesehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Längserstreckung 16 mindestens 45 10 mal, vorzugsweise mindestens 20 mal, so lang ist wie der Abstand 15. In besonders bevor zugten Ausführungsformen beträgt die Längserstreckung 16 mindestens das 30-fache, vorzugsweise mindestens das 40-fache, des Abstandes 15.

Um Verwirbelungen zu vermeiden, schließen die gegenüberliegenden Oberflächen 10 der den 50 Transportkanal 9 begrenzenden Seitenwände 11 im längs erstreckten Abschnitt einen sich in Richtung 12 hin zur Ablagerungsfläche 4 öffnenden, in Fig. 2 dargestellten Winkel α von höchstens 15°, vorzugsweise von höchstens 12°, zueinander ein. Der längs erstreckte Abschnitt 5 ist an dem von der Ablagerungsfläche 4 abgewandten Endbereich 13 des Transportkanals 9 angeordnet. 55

Claims

4 AT 502 643 B1 Beim dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel treffen die Fasern nach dem Verlassen des längs erstreckten Abschnitts 5 auf einen sich wieder verengenden Abschnitt 17 des Transportkanals 9. Zur Verengung sind im gezeigten Ausführungsbeispiel Blenden in Form von Blendenblechen 18 vorgesehen, welche von einer entsprechend ausgebildeten Schwenkein-5 richtung 6 synchron zwischen der durchgezogen dargestellten und der gestrichelt dargestellten Stellung hin- und herbewegt werden können. Wenn die beiden Blendenbleche in der strichlier-ten Stellung stehen, werden die Fasern zusätzlich auf der Vliesunterseite niedergedrückt. Bei der mit den durchgezogenen Linien dargestellten Stellung wird ein zusätzlicher Druck im Bereich der Walze 24 ausgeübt. Während des Betriebs der Einrichtung werden die Blendenbleche io 18 in der Regel sehr rasch hin- und herbewegt. Die Frequenz sowie die Schwenkwinkel sind günstigerweise elektronisch einstellbar, sodass z.B. die Verweilzeit bei den jeweiligen Umkehrpunkten beeinflusst werden kann, wodurch die Faserorientierung begünstigt wird. Wie bereits erwähnt, ermöglichen die Blendenbleche 18 ein nacheinander Ablagern der Fasern jeweils auf Teilbereichen der Ablagerungsfläche 4, was besonders bei der Herstellung von Faservliesen 15 mit sehr hohen Vliesgewichten günstig ist. Die Ablagerungsfläche 4 ist Teil des Transportbandes 3. Dieses ist siebartig ausgebildet, damit der Gas- bzw. Luftstrom durch das Transportband 3 hindurch treten kann, während die Fasern auf dem Band abgelagert werden. Zum Absaugen der eingeblasenen Gas- bzw. Luftmenge ist 20 günstigerweise eine Absaugung 7, 8 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Absaugung an die Dicke des jeweils auf dem Transportband 3 aufliegenden Vlieses angepasst. So ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Absaugung 7 für den Vliesanfang und eine Absaugung 8 für das letzte Vliesdrittel vorgesehen. Bei der Absaugung 8 wird ein stärkerer Unterdrück angelegt, weil dort die Vliesdichte wegen des hohen Vliesgewichtes bereits sehr hoch ist. 25 Die Ablagerungsfläche 4 auf dem Transportband 3 ist eben, sodass die beim Ablagern erreichte Orientierung der Fasern im Vlies beim Abtransport mit dem Band 3 nicht mehr gestört wird. Insgesamt ergibt sich ein geschichteter Aufbau des abgelagerten Faservlieses 25, bei dem die einzelnen Fasern im Wesentlichen in zueinander parallelen, durch die Striche 19 veranschaulichten, vorzugsweise schindelförmig angeordneten, Ebenen aufeinander geschichtet und in 30 diesem Sinne orientiert abgelagert sind. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Ablagern von in einem Gasstrom transportierbaren Fasern auf einer Abla gerungsfläche in Form eines Faservlieses mit einem von zumindest zwei Seitenwänden begrenzten von Gas und Fasern durchströmbaren, insbesondere direkt, zur Ablagerungsfläche führenden Transportkanal, wobei der Transportkanal einen in Richtung hin zur Ablagerungsfläche längs erstreckten Abschnitt aufweist, in dem den Transportkanal begren- 40 zende Oberflächen der Seitenwände im Querschnitt in einem in Richtung hin zur Ablage rungsfläche sich öffnenden Winkel von höchstens 15°, insbesondere von höchstens 12°, zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung (16) des längs erstreckten Abschnitts (5) mindestens 10 mal, vorzugsweise 20 mal, so lang wie ein am zur Ablagerungsfläche (4) gegenüberliegenden Ende (14) des längs erstreckten Ab- 45 Schnitts (5) vorgesehener Abstand (15) zwischen den den Transportkanal (9) begrenzen den Oberflächen (11) der Seitenwände (10) ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Transportkanal (9) begrenzenden Oberflächen (10) der Seitenwände (11) im längs erstreckten Abschnitt (5) in so einem Winkel (a) von höchstens 10°, vorzugsweise von höchstens 8°, zueinander ange ordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Transportkanal (9) begrenzenden Oberflächen (10) der Seitenwände (11) im längs erstreckten Ab- 55 schnitt (5) im Wesentlichen eben ausgebildet sind. 5 AT 502 643 B1
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längs erstreckte Abschnitt (5) an einem von der Ablagerungsfläche (4) abgewandten Endbereich (13) des Transportkanals (9) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der längs erstreckte Abschnitt (5) in Richtung (12) hin zur Ablagerungsfläche (4) eine Längserstreckung (16) von mindestens 30 cm, vorzugsweise von mindestens 40 cm, aufweist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der längs io erstreckte Abschnitt (5) in Richtung (12) hin zur Ablagerungsfläche (4) eine Längserstre ckung (16) von mindestens 50 cm, vorzugsweise von mindestens 60 cm, aufweist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Transportkanal (5) begrenzenden Oberflächen (10) der Seitenwände (11) am von der Abis lagerungsfläche (4) abgewandten Ende (14) des längs erstreckten Abschnitts (5) einen Ab stand (15) von 1,5 cm bis 2,5 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 2,5 cm, zueinander aufweisen.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- 20 erstreckung (16) des längs erstreckten Abschnitts (5) mindestens 30 mal, vorzugsweise 40 mal, so lang wie ein am zur Ablagerungsfläche (4) gegenüberliegenden Ende (14) des längs erstreckten Abschnitts (5) vorgesehener Abstand (15) zwischen den den Transportkanal (9) begrenzenden Oberflächen (11) der Seitenwände (10) ist.
9. Einrichtung zum Ablagern von in einem Gasstrom transportierbaren Fasern auf einer Abla gerungsfläche in Form eines Faservlieses mit einem von zumindest zwei Seitenwänden begrenzten von Gas und Fasern durchströmbaren, insbesondere direkt, zur Ablagerungsfläche führenden Transportkanal, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkanal (5) zumindest einen sich in Richtung 30 (12) hin zur Ablagerungsfläche (4) verengenden Abschnitt (17) aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verengende Abschnitt (17) zwischen dem längs erstreckten Abschnitt (5) und der Ablagerungsfläche (4) angeordnet ist. 35
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verengung des Transportkanals (9) im sich verengenden Abschnitt (17), vorzugsweise an den Seitenwänden (11) des Transportkanals (9), angeordnete, schwenkbare Blenden, vorzugsweise Blendenbleche (18), vorgesehen sind. 40
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkeinrichtung (6) zum, vorzugsweise synchronen, Verschwenken der Blenden vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (6) dazu geeignet ist, die Blenden so zu verschwenken, dass die Fasern nacheinander auf Teilbereichen der Ablagerungsfläche (4) ablagerbar sind.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abla- 50 gerungsfläche (4) im Wesentlichen eben ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerungsfläche (4) Teil eines Transportbandes (3) ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerungsflä- 6 AT 502 643 B1 che (4) bzw. das Transportband (3) siebförmig ausgebildet ist, sodass Gas durch die Ablagerungsfläche (4) bzw. das Transportband (3) hindurch absaugbar ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses mit im Wesentlichen in zueinander parallelen 5 Ebenen, vorzugsweise schindelförmig, aufeinander geschichteten Fasern, wobei die Fa sern mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 auf der Ablagerungsfläche abgelagert werden.
18. Faservlies abgelagert bzw. hergestellt mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 io bis 17.
19. Schichtkörper hergestellt aus einem Faservlies nach Anspruch 18. 15 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55